package com.leetcode.algorithm.topic.queue;

import org.junit.Assert;

/**
 * 622. 设计循环队列
 * 
 * 设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构，其操作表现基于 FIFO（先进先出）原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。
 * 
 * 循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里，一旦一个队列满了，我们就不能插入下一个元素，即使在队列前面仍有空间。但是使用循环队列，我们能使用这些空间去存储新的值。
 * 
 * 你的实现应该支持如下操作：
 * 
 * MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。
 * Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。
 * Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。
 * enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
 * deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
 * isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
 * isFull(): 检查循环队列是否已满。
 *  
 * 
 * 示例：
 * 
 * MyCircularQueue circularQueue = new MycircularQueue(3); // 设置长度为 3
 * 
 * circularQueue.enQueue(1);  // 返回 true
 * 
 * circularQueue.enQueue(2);  // 返回 true
 * 
 * circularQueue.enQueue(3);  // 返回 true
 * 
 * circularQueue.enQueue(4);  // 返回 false，队列已满
 * 
 * circularQueue.Rear();  // 返回 3
 * 
 * circularQueue.isFull();  // 返回 true
 * 
 * circularQueue.deQueue();  // 返回 true
 * 
 * circularQueue.enQueue(4);  // 返回 true
 * 
 * circularQueue.Rear();  // 返回 4
 *  
 *  
 * 
 * 提示：
 * 
 * 所有的值都在 0 至 1000 的范围内；
 * 操作数将在 1 至 1000 的范围内；
 * 请不要使用内置的队列库。
 * @author: jie.deng
 * @time: 2019年4月9日 下午8:57:53
 */
public class MyCircularQueue {
    
    private int[] arr;
    private int front;
    private int rear;
    private int size;

    /**
     * Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k.
     */
    public MyCircularQueue(int k) {
        arr = new int[k];
        size = arr.length;
        front = -1;
        rear = -1;
    }

    /**
     * Insert an element into the circular queue. Return true if the operation
     * is successful.
     */
    public boolean enQueue(int value) {
        if (isFull()) {
            return false;
        }
        if (isEmpty()) {
            front = 0;
            rear = 0;
        } else {
            rear = (rear + 1) % size;
        }
        arr[rear] = value;
        return true;
    }

    /**
     * Delete an element from the circular queue. Return true if the operation
     * is successful.
     */
    public boolean deQueue() {
        if (isEmpty()) {
            return false;
        }
        if (front == rear) {
            front = -1;
            rear = -1;
        } else {
            front = (front + 1) % size;
        }
        return true;
    }

    /** Get the front item from the queue. */
    public int Front() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return arr[front];
    }

    /** Get the last item from the queue. */
    public int Rear() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return arr[rear];
    }

    /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
    public boolean isEmpty() {
        return front == -1;
    }

    /** Checks whether the circular queue is full or not. */
    public boolean isFull() {
        return size == 0 || (rear + 1) % size == front;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        MyCircularQueue circularQueue = new MyCircularQueue(3); // 设置长度为 3
        Assert.assertTrue(circularQueue.enQueue(1));  // 返回 true
        Assert.assertTrue(circularQueue.enQueue(2));  // 返回 true
        Assert.assertTrue(circularQueue.enQueue(3));  // 返回 true
        Assert.assertFalse(circularQueue.enQueue(4));  // 返回 false，队列已满
        Assert.assertEquals(circularQueue.Rear(),3);  // 返回 3
        Assert.assertTrue(circularQueue.isFull());  // 返回 true
        Assert.assertTrue(circularQueue.deQueue());  // 返回 true
        Assert.assertTrue(circularQueue.enQueue(4));  // 返回 true
        Assert.assertEquals(circularQueue.Rear(),4);  // 返回 4
        
        circularQueue = new MyCircularQueue(6); 
        Assert.assertTrue(circularQueue.enQueue(6));
        Assert.assertEquals(circularQueue.Rear(),6);
        Assert.assertEquals(circularQueue.Rear(),6);
        Assert.assertTrue(circularQueue.deQueue());
        Assert.assertTrue(circularQueue.enQueue(5));
        Assert.assertEquals(circularQueue.Rear(),5);
        Assert.assertTrue(circularQueue.deQueue());
        Assert.assertEquals(circularQueue.Front(),-1);
        Assert.assertFalse(circularQueue.deQueue());
        Assert.assertFalse(circularQueue.deQueue());
        Assert.assertFalse(circularQueue.deQueue());
    }
}

/**
 * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyCircularQueue obj = new MyCircularQueue(k);
 * boolean param_1 = obj.enQueue(value);
 * boolean param_2 = obj.deQueue();
 * int param_3 = obj.Front();
 * int param_4 = obj.Rear();
 * boolean param_5 = obj.isEmpty();
 * boolean param_6 = obj.isFull();
 */